两级式高压光伏变换器的设计与控制

发布时间：2021-02-26 19:58

　　随着全球气候的变化和化石能源的枯竭,以光伏发电为代表的新能源取得了广泛的应用。为了降低光伏电站的建设成本,提高光伏电站的运行效率,提高整个光伏系统的电压等级是一个切实可行的思路。然而,更高的电压等级对现有的变换器提出了更高的要求,单纯地使用更高耐压等级的器件或对原有器件进行级联难以使原有的变换器拓扑发挥出最优的性能。为解决上述问题,本文针对两级式高压光伏系统设计了一种具有三个输入源的中间电容式（TICC）直流变换器,该变换器能够同时追踪3组光伏输入源的最大功率点,并且提供了一个中性点,使其能够直接连接三电平逆变器。通过本文所提的控制策略,所提变换器能够合理地管理三组输入源的能量流动,输出平衡的三电平直流母线电压。相较于其他非隔离型dc-dc变化器,所提变换器能够降低半导体器件的电压、电流应力,实现较高的运行效率,其性能也通过仿真和实验结果得到验证。此外,在两级式光伏系统中,当数量多且分散的dc-dc变换器连接到后级的逆变器时,各个变换器之间需要依靠通讯以实时地响应电网侧的变化和需求,这就在一定程度上增加了系统的通讯成本,降低了系统的可靠性,从而限制了这种结构的应用。因此,本文提出了一种... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 高压光伏变换器面临的难题
        1.1.2 现有的光伏发电并网架构
    1.2 两级式光伏变换器研究背景
        1.2.1 前级dc-dc变换器
        1.2.2 后级dc-ac变换器
    1.3 光伏变换器低电压穿越研究背景
        1.3.1 光伏变换器低电压穿越要求
        1.3.2 两级式光伏变换器低电压穿越存在的问题
    1.4 论文主要研究内容
第二章 三输入源中间电容式变换器的控制策略及性能对比
    2.1 所提变换器的运行方式
    2.2 所提变换器与其他dc-dc变换器的性能对比
        2.2.1 所用器件数量对比
        2.2.2 所用半导体器件的电压、电流应力对比
        2.2.3 变换器的运行损耗对比
    2.3 所提变换器的控制策略
    2.4 仿真分析和实验结果
        2.4.1 所提变换器的仿真结果及分析
        2.4.2 所提变换器的实验结果及分析
    2.5 本章小结
第三章 低电压穿越状态下的两级式变换器的无通讯控制
    3.1 DICC变换器的模型
    3.2 直流母线电压无通讯控制策略
    3.3 低电压穿越状态下变换器的动态分析
    3.4 仿真结果及分析
    3.5 本章小结
第四章 光伏板定功率点追踪策略
    4.1 传统的定功率点追踪策略
    4.2 所提变步长定功率点追踪策略
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文和参加科研情况
学位论文评阅及答辩情况表


【参考文献】：
期刊论文
[1]含无功电流注入的光伏低电压穿越策略研究[J]. 黄显斌,林达,王慧芳,陆宁.  机电工程. 2016(04)
[2]风力发电低电压穿越技术综述[J]. 张兴,张龙云,杨淑英,余勇,曹仁贤.  电力系统及其自动化学报. 2008(02)



本文编号：3053093